高三物理二轮复习 第一部分 专题一 力与运动 第1讲 力与物体的平

专题一 力与运动 第1讲 力与物体的平衡

2016高考导航——适用于全国卷Ⅰ

第1讲 力与物体的平衡

热点一 物体的受力分析

命题规律 该热点为每年高考的重点，分析近几年高考，考查方向主要有以下几点： (1)考查对力的有无和方向的判断．(2)受力分析结合平衡知识进行考查．(3)整体法、隔离法和牛顿运动定律的应用．

1．如图所示，物体A 恰能在斜面体B 上沿斜面匀速下滑，若沿斜面方向用力向下推物体，使物体加速下滑，则关于斜面体受地面的摩擦力，下列判断正确的是( )

A ．大小为零

B ．大小不为零，方向水平向右

C ．大小不为零，方向水平向左

D ．无法判断其大小和方向 [突破点拨]

(1)“物体A 恰能沿斜面体匀速下滑”，则B 对A 的作用力方向为________，B 受到A

的作用力方向为________．B是否有运动趋势？

(2)沿斜面体向下推物体A，B受到A的作用力是否变化？

[解析] 物体A沿斜面匀速下滑时，物体A和斜面体组成的系统受重力和地面的支持力而处于平衡状态，地面对斜面体的摩擦力为零．对物体A施加沿斜面方向的推力时，物体A 所受斜面的支持力和摩擦力没有发生变化，因此斜面体受力情况没有发生变化，不受地面的摩擦力作用，故选项A正确．

[答案] A

(1)在上述题1中，若物体A未受推力时沿斜面加速下滑，试分析斜面体B 受地面摩擦力的情况．

解析：物体A沿斜面加速下滑，说明物体A所受合力沿斜面向下，可知B对A的作用力斜向左上方，因而A对B的作用力应斜向右下方，因而B有水平向右滑动的趋势，地面对B 的摩擦力水平向左．

答案：见解析

(2)在上述题1中，若沿斜面推A使之匀速上滑，试分析斜面体B受地面摩擦力的情况．

解析：A、B整体受到右偏上的推力，B有向右运动趋势，则B受地面的摩擦力向左．答案：见解析

2.(2015·河北冀州调研)如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止，现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未动．则施力F后，下列说法正确的是( )

A．A、B之间的摩擦力一定变大

B．B与墙面间的弹力可能不变

C．B与墙之间可能没有摩擦力

D．弹簧弹力一定不变

[解析] 最初A所受的静摩擦力沿斜面向上，施力F后，摩擦力可能变小，A错；由于弹簧的形变没有变化，所以弹簧的弹力一定不变；将A、B作为一整体分析，力F有水平向左的分力，所以B与墙面间的弹力一定发生变化，而力F有竖直向上的分力，所以B与墙之间有静摩擦力，故B、C错，D对．

[答案] D

3．(多选)(2015·福州模拟)将某均匀的长方体锯成如图所示的A、B两块后，放在水平桌面上并排放在一起，现用水平力F垂直于B的左边推B物体，使A、B整体仍保持矩形沿F方向匀速运动，则( )

A．物体A在水平方向上受三个力的作用，且合力为零

B．物体A在水平方向上受两个力的作用，且合力为零

C．B对A的作用力方向与F方向相同

D．B对A的弹力等于桌面对A的摩擦力

[解析]

对物体A 进行受力分析，水平方向上受到B 物体产生的弹力、静摩擦力和水平桌面产生的滑动摩擦力，如图所示，由于A 、B 整体仍保持矩形沿F 方向匀速运动，则物体A 所受合力为零，A 正确，B 错误；B 对A 的弹力方向垂直于接触面，D 错误；B 对A 的作用力与桌面对A 的摩擦力等大反向，即B 对A 的作用力方向与F 方向相同，C 正确．

[答案] AC

[方法技巧]

(1)在分析两个或两个以上的物体间的相互作用时，一般采用整体法与隔离法进行分析．

(2)采用整体法进行受力分析时，要注意各个物体的状态应该相同．

(3)当直接分析一个物体的受力不方便时，可转换研究对象，先分析另一个物体的受力，再根据牛顿第三定律分析该物体的受力，此法叫“转换研究对象法”．

热点二 静态平衡问题

命题规律 静态平衡问题在近几年高考中多以选择题的形式出现，考查方向主要有：

(1)受力分析及力的合成和分解．(2)平衡条件的应用．(3)整体法与隔离法的应用．

1.(2015·高考山东卷)如图，滑块A 置于水平地面上，滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A (A 、B 接触面竖直)，此时A 恰好不滑动，B 刚好不下滑．已知A 与B 间的动摩擦因数为μ1，A 与地面间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．A 与B 的质量之比为

( )

A ．1μ1μ2

B ．1－μ1μ2μ1μ2

C ．1＋μ1μ2μ1μ2

D ．2＋μ1μ2μ1μ2

[突破点拨]

(1)B 恰好不下滑，则B 受到的摩擦力与B 受到的重力关系为________．A 恰好不滑动，则推力与A 受地面的摩擦力关系为________．

(2)A 对地面的压力为________．

[解析] 滑块B 刚好不下滑，根据平衡条件得m B g ＝μ1F ；滑块A 恰好不滑动，则滑块A 与地面之间的摩擦力等于最大静摩擦力，把A 、B 看成一个整体，根据平衡条件得F ＝μ2(m A

＋m B )g ，解得m A m B ＝1－μ1μ2μ1μ2

.选项B 正确． [答案] B

在上述题1中，若A 与地面间光滑，水平作用力至少多大可使B 不下滑(已

知A 、B 质量分别为m A 、m B )?

解析：设B 恰好不下滑时，A 、B 间的弹力为F N ，

则μ1F N ＝m B g

由牛顿第二定律得：F N ＝m A a

对A 、B 应用牛顿第二定律：F ＝(m A ＋m B )a

解得F ＝(m A ＋m B )m B g

μ1m A

. 答案：（m A ＋m B ）m B g μ1m A

2.(多选)(2015·高考广东卷)如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同．下列说法正确的有( )

A ．三条绳中的张力都相等

B ．杆对地面的压力大于自身重力

C ．绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零

D ．绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力

[解析] 杆静止在水平地面上，则杆受到重力、三条绳子的拉力和地面对它的支持力．根据平衡条件，则三条绳的拉力的合力竖直向下，故绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零．杆对地面的压力大小等于杆的重力与三条绳的拉力的合力之和，选项B 、C 正确．由于三条绳长度不同，即三条绳与竖直方向的夹角不同，所以三条绳上的张

力不相等，选项A 错误．绳子拉力的合力与杆的重力方向相同，因此两者不是一对平衡力，选项D 错误．

[答案] BC

3．(2015·山西模拟)如图所示，质量为m 的小球套在竖直固定的光滑圆环上，轻绳一端固定在圆环的最高点A ，另一端与小球相连．小球静止时位于环上的B 点，此时轻绳与竖直方向的夹角为60°，则轻绳对小球的拉力大小为( )

A ．2mg

B ．3mg

C ．mg

D ．32

mg [解析]

对B 点处的小球受力分析，如图所示，则有

F T sin 60°＝F N sin 60°

F T cos 60°＋F N cos 60°＝mg

解得F T＝F N＝mg，则A、B、D错误，C正确．

[答案] C

[总结提升]

(1)在处理连接体问题中，分析外界对系统的作用力时用整体法，分析系统内物体间的作用力时用隔离法．

(2)在三个力作用下物体的平衡问题中，常用合成法分析．在多个力作用下物体的平衡问题中，常用正交分解法分析．

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